1、生物化學（第三版）生物化學（第三版）主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清參編參編 劉文彬劉文彬 李永紅李永紅 姚舜姚舜生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清第二章 脂質和生物膜化學生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清 第一節 油脂 第二節 磷脂 第三節 固醇和類固醇 第四節 其他脂類 第五節 生物膜生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清 脂類：脂肪酸和醇作用生成的酯及其衍生物統稱為脂質，或脂類。有作為組織成分的結構脂質，或能量來源的貯存脂質。單脂復脂 各種高級脂肪酸與醇所生成的酯 除了含有高級脂肪酸和醇外，還含有其他成分的酯。生物化學生物化學主編主編

2、 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清脂肪脂肪 真脂或中性脂肪（甘油三酯）真脂或中性脂肪（甘油三酯） 類脂類脂磷脂糖脂異戊二烯酯甾醇萜類甘油磷脂鞘氨醇磷脂卵磷脂腦磷脂生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清 脂類的生物學功能脂類的生物學功能 生物膜的結構組分 能量貯存形式：動物、油料種子的甘油三酯 激素、維生素和色素的前體：萜類、固醇類、 二十碳四烯酸 化學信號： PIP2 保護功能：動物的脂肪組織，植物的蠟質 用作藥物：卵磷脂、腦磷脂可用于肝病、神經衰弱及動脈粥樣硬化的治療等。生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清 油脂：又叫脂肪，甘油和脂肪酸組成的脂類，或稱脂酰甘油或脂酰甘

3、油酯。第一節 油脂H2CH2CH2COOOCCCOOR1R2R3O生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清一、油脂的存在及其生物意義 貯藏物質/能量物質: 脂肪是機體內代謝燃料的貯 存形式，它在體內氧化可釋 放大量能量以供機體利用。 提供給機體必需脂成分: （1）必需脂肪酸 亞油酸 18碳脂肪酸，含兩個不飽和鍵； 亞麻酸 18碳脂肪酸，含三個不飽和鍵； 花生四烯酸 20碳脂肪酸，含四個不飽和鍵。 （2）生物活性物質 激素、膽固醇、維生素等。生物體結構物質：脂肪組織較為柔軟，存在于各重要的器官組織之間，使器官之間減少摩擦，對器官起保護作用。生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海

4、清萬海清二、油脂的結構 脂酰甘油或脂酰甘油酯H2CH2CH2COOOCCCOOR1R2R3OR1, R2, R3相同：單純甘油酯R1, R2, R3不同：混合甘油酯1，2或3個羥基酯化，分別稱為單酰甘油，二酰甘油或三酰甘油生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清甘油H2CCH2H2COHOHOH123又名：丙三醇 無色、無臭的粘稠狀液體，溶于水和乙醇，不容易其他有機溶劑。用途廣泛，如炸藥硝化甘油的原料，防凍劑，防干劑，柔軟劑，增塑劑等等。 在制藥上常用的一種增稠劑，且無毒，無害。生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清脂肪酸 一個烴基和一個羧基。烴基含碳3-33，其中1

5、4-24碳原子數的占多數，稱為高級脂肪酸。 特點：1、動物體內主要是12個碳原子以上的脂肪酸，12碳原子一下的低級脂肪酸存在于動物乳汁中；脂肪酸絕大多數含有偶數個碳原子。2、常見飽和脂肪酸：軟脂酸，硬脂酸 常見不飽和脂肪酸：油酸，亞油酸，亞麻酸，花生四烯酸3、雙鍵位置：單烯酸的雙鍵在9-10（9）碳原子之間，多烯酸雙鍵一般是9-10之后，每3個碳原子出現一個，按9，12，15格式表達。 不飽和脂肪酸具有順反異構，自然存在的多為順式。生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清（花生酸，2

6、0）（硬脂酸，18）（軟脂酸，16）花生四烯酸 20（4）亞油酸18（2）亞麻酸 18（3）油酸，18（1）芥酸生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清不飽和脂肪酸：不飽和脂肪酸：1-6個雙鍵個雙鍵油酸：順油酸：順-十八碳十八碳-9-稀酸，稀酸，18：19c-亞麻酸（亞麻酸（ -3） ：全順：全順-十八碳十八碳-9，12，15-三稀酸，三稀酸， 18：39c，12c，15c二十二碳六稀酸二十二碳六稀酸 （DHA）（）（-3） ：全順：全順-二十二碳二十二碳-4-7-10-13-16-19六稀酸六稀酸 ，22：6 4c，7c，10c， 13c，16c，19c亞油酸（亞油酸（-6）：順

7、，順）：順，順-十八碳十八碳-9，12-二稀酸，二稀酸，18：29c，12c花生四稀酸（花生四稀酸（-6） ：全順：全順-二十碳二十碳-5，8，11，14四稀酸，四稀酸， 20：4 5c，8c，11c，14cDHA1 3 5生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清 脂肪酸的表達方法： 軟脂酸：C 16：0 亞油酸： 9，12 C 18：2天然脂肪酸以軟脂酸最廣，硬脂酸次之。動物脂肪酸較簡單，多為直鏈飽和或不飽和的。植物脂肪酸較多，含雙鍵、炔鍵、環氧基、環丙烯基的多為植物脂肪酸。細菌脂肪酸有飽和的，有含1雙鍵或1環丙烯烷基的。生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清 油脂

8、的理化性質主要取決于脂肪酸溶解性：一般不溶于水，溶于乙醚、丙酮、氯仿等非極性溶劑。但不絕對，如低級脂肪酸酯。油脂在水中的溶解度隨脂肪酸中碳原子數增加而降低。熔點：飽和度相同，碳原子數越多，熔點越高； 碳原子數相同，不飽和低于相應飽和油脂。乳化作用：不溶于水，在乳化劑的作用下，在水中形成小顆粒均勻分散在水中形成穩定的乳液，這叫乳化作用。三、油脂的理化性質生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清 水解作用：酸、堿或脂肪酶的作用下，油脂可以水解成甘油和脂肪酸。生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清油脂在堿性條件下徹底水解，則得到高級脂肪酸的鈉鹽或鉀鹽，俗稱肥皂，該反應又稱皂

9、化（saponification 皂化值皂化值：1g1g油脂完全皂化時所需氫氧化鉀的毫克數油脂完全皂化時所需氫氧化鉀的毫克數根據皂化值的大小，可以判斷油脂中三酰甘油的平均相對分子質量。皂化值越大，油脂中三酰甘油的平均相對分子質量越小。皂化值是衡量油脂質量的指標之一，并可反映油脂皂化時所需堿的用量 生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清 加成作用：不飽和油脂中的雙鍵在適當的溫度和催化劑的作用下，可以加氫或鹵素起加成反應。加氫加氫 油脂的氫化又稱油脂的硬化油脂的硬化 加碘加碘 油脂的不飽和程度可用碘值來定量衡量 碘值與油脂不飽和程度成正比，碘值越大，油脂中所含的雙鍵數越多，不飽和度也

10、越大 碘值碘值：100g油脂所能吸收碘的克數油脂所能吸收碘的克數生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清 氧化作用：空氣中的氧氣或微生物使油脂氧化，產生臭味，稱酸敗。 酸敗的預防方法：低溫、干燥、避光、防止微生物酸敗酸敗：在空氣中的氧、水份和微生物的作用下，油脂中不飽和脂肪酸的雙鍵被氧化成過氧化物，這些過氧化物繼續分解或氧化生成有臭味的低級醛、酮和羧酸，產生難聞的氣味 。 酸值酸值：中和：中和1 克油脂中的游離脂肪酸所需氫氧化鉀的毫克數克油脂中的游離脂肪酸所需氫氧化鉀的毫克數生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清四 油脂的鑒定 物理特性：熔點，凝固點，比重，折射率，旋

11、光度，光譜吸收等。 化學特性：皂化值，碘值，酸值。 生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清皂化測定原理(RCOO)3C3H5 3KOH 3RCOOK C3H5(OH)3RCOOH KOH RCOOK H2OKOH HCl KCl H2OVN 56.1W皂化值V：滴定消耗鹽酸的體積；N：鹽酸濃度；56.1：氫氧化鈉的相對分子量W：油脂的質量油脂皂化值同分子量成反比皂化值：完全皂化1g油脂所需要氫氧化鉀的毫克數。生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清 碘值V：滴定時消耗硫代硫酸鈉的毫升數；N：硫代硫酸鈉的濃度；127：碘原子質量；W：油脂克數 碘值越大，油脂不飽和度越大

12、。127VN1000100W碘值生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清 酸值 中和1g油脂中游離脂肪酸所需要的氫氧化鉀的毫克數。 酸值可以用來表示油脂品質的優劣。生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清第二節 磷脂一、甘油磷脂類（磷脂酰甘油）H2CCH2H2COHOHOH123甘油命名原則H2CCH2H2COOCDOR1OOOCOHR2O-X磷脂的母體結構通常情況：R1: 飽和脂肪酸R2: 不飽和脂肪酸X: 含氮或非含氮物 磷脂：含有磷酸的脂類，是構成生物膜的重要組分。根據所含醇類不同分為甘油磷脂和神經鞘磷脂。生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清P 3

13、7磷脂酰膽堿（卵磷脂）磷脂酰乙醇胺（腦磷脂）磷脂酰絲氨酸磷脂酰肌醇生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清二脂酰甘油（心磷脂）磷脂酰甘油生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清 C2位置上缺不飽和脂肪酸的磷脂稱為溶血磷脂，具有溶血作用。 動物：含有豐富的磷脂，如卵磷脂、腦磷脂。 大豆：卵磷脂、腦磷脂、心磷脂的混合物。生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清二、神經鞘磷脂 一種不含甘油的磷脂，其醇部分是一種

14、不飽和的帶有氨基的多碳醇，稱為神經鞘胺醇。 神經鞘磷脂的脂肪酸并非和羥基相連，而是和2位置上的氨基結合，稱為神經酰胺。 神經鞘胺醇神經鞘胺醇神經鞘胺醇神經鞘胺醇神經酰胺神經酰胺生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清 1位置上的羥基在與磷酸膽堿相連，即為神經鞘磷脂。神經鞘磷脂神經鞘磷脂 神經鞘磷脂大量存在于神經組織中，還存在于脾臟、肺和血液中。生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清神經酰胺膽堿鞘磷脂葡萄糖苷神經酰胺乳糖苷神經酰胺神經節苷脂神經鞘酯鞘氨醇生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清第三節 固醇和類固醇一、 固醇 固醇（甾醇）及其酯是脂質中的一種重

15、要化合物，是一種環狀醇，環戊烷多氫菲的衍生物。 嚴格來講，固醇類和萜都不是脂質類化合物，但它們常常與油脂共存，所以歸為脂類。它們不含脂肪酸，不能發生皂化反應，稱為非皂化物。生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清固醇動物固醇膽固醇：神經組織，血液，膽汁，肝，腎等，生物膜結 構組分 膽固醇酯: 膽固醇與脂肪酸結合類固醇7-脫氫膽固醇膽固醇膽固醇酯植物固醇：側鏈比膽固醇多了乙基酵母固醇：B環C7-C8多一個雙鍵，側鏈多一個雙鍵，C24多一個甲基谷固醇麥角固醇生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清 類固醇 固醇的衍生物，主要有膽酸、膽汁酸、固醇激素和一些植物固醇衍生物。1、

16、膽酸 與脂肪酸或其他脂類結合（膽固醇，胡蘿卜素）成鹽，乳化腸腔內油脂，增加脂肪酶作用位點，便于油脂消化吸收。2、 固醇激素固醇激素（1）腎上腺皮質激素（種）（2）性激素雄性激素：睪丸酮雌性激素：雌二醇、黃體酮生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清四、其它脂類四、其它脂類萜類萜類衍生物：維生素A、維生素K、薄荷醇、樟腦蠟蠟結構單位：異戊二烯糖脂糖脂1、鞘糖脂： 半乳糖腦苷酯（神經的髓鞘） 神經節苷酯2、甘油糖脂生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清幾種糖脂和硫酯幾種糖脂和硫酯2,3-雙酰基雙酰基-1- -D-吡喃吡喃-D-甘油甘油6-亞硫酸亞硫酸-6-脫氧脫氧- -葡

17、萄糖甘油二酯葡萄糖甘油二酯(硫酯硫酯)2,3-雙酰基雙酰基-1-( -D-半乳糖基半乳糖基-1，6- -D-半乳糖基）半乳糖基）-D-甘油甘油生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清 生物膜：包括細胞質膜、細胞器膜，是將細胞或細胞器與周圍環境隔離的一層薄膜。而且，細胞膜還具有一系列的生物功能。第五節 生物膜化學 生物膜組成：主要是蛋白質和脂質，有些含有糖類形成糖蛋白或糖脂。 生物膜特點：1、比例變化大：一般膜的功能越復雜，蛋白含量越高。2、組分分布不對稱： 膜中組分在內外兩側的分布式不對稱的，這也保證膜內外兩側的功能不同。3、化學組分具有運動性和協同性生物化學生物化學主編主編 張洪

18、淵張洪淵 萬海清萬海清（二）膜組成與結構：糖酯糖類外周蛋白 整合蛋白膽固醇糖蛋白生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清 磷脂： 特點：1、具有一個極性頭和兩個非極性的尾巴（心磷脂除外） 2、甘油磷脂為主，鞘磷脂較少 3、一般說來磷脂的脂肪酸部分碳原子數14-24個，以16和18個最為常見。C2位置上的不飽和脂肪酸，雙鍵為順式。 作用：生物膜骨架； 為極性化合物的通透屏障； 可激活某些膜蛋白。1、膜脂（Membrane Lipids）主要由以下成分：生物化學生物化學主編主編 張洪淵張洪淵 萬海清萬海清 膽固醇 特點： 含量一般是動物高于植物，質膜高于內膜 作用：調節脂質的物理狀態。相變溫度以上時，阻撓磷脂分子脂酰鏈的旋轉異構化運動，從而降低膜的流動性